[发明专利]一种风力发电机组

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的风力发电机组，尤其涉及一种可以蓄能的风力发电机组及用于风力发电机组上的蓄能方法，属于风力发电技术领域。

背景技术

现有风力发电机组无论是双馈机型还是全功率机型抑或是直驱机型，都是要求风速在一定范围内才能正常工作、发电。它们都对最低风速有要求，这个最低风速就是切入风速；对最高风速也有要求，这个最高风速就是切出风速，只有当风速处于切入风速和切出风速之间时，风力发电机组才能正常发电，这样就造成风力发电机组发电量低、停机时间长、风能利用率低，进而造成风机利润率低，限制整个风能产业的发展。风力发电机组的核心发电部件基本构成如图1：当风吹到叶片上使得叶片受力从而带动叶轮1绕与水平面有一定倾角的轴线旋转时，叶轮的旋转通过主轴2或者被称作过渡段的装置旋转带动，主轴或者过渡段与齿轮箱（也叫增速箱）相连，运动和力通过齿轮箱3传递给联轴器4，然后再由联轴器4传递给发电机6，发电机6上连接变频器。

直驱型风力发电机组的核心部件一般是去掉齿轮箱3，但是发电机的类型与双馈机型不同，其余部件都是大体相近。

主机架7是作为支撑结构件用来安放、固定其它零部件，它还通过轴承与主轴2或者过渡段隔开，主机架7与塔筒8用轴承联接。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种风力发电机组。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种风力发电机组，其能够降低切入风速、增大切出风速、有效利用风能，能够大幅降低成本，更容易满足电网要求的低电压穿越功能、利于并网。

（二）技术方案

为实现以上功能，本发明所述的一种风力发电机组，其包括叶轮1、主传动系统、发电机6以及主机架7，所述主传动系统由叶轮1带动旋转，所述发电机6与所述主传动系统连接，所述主传动系统活动连接并支撑在所述主机架7上，所述风力发电机组还包括可以储存风能或向所述主传动系统释放风能的蓄能装置5，所述蓄能装置5可以安装在所述叶轮1上或所述主传动系统上或所述发电机6的转子等地方上。

其中，所述蓄能装置5包括可调节转动惯量的滑杆5-1和重块5-2，所述滑杆5-1相对固定地连接在所述主传动系统上，所述重块5-2在外力作用下可滑动或移动地连接在滑杆5-1上。

其中，所述滑杆5-1上可以安装有齿条，所述重块5-2上可以安装有齿轮，通过重块5-2上的齿轮与所述滑杆5-1上的齿条的啮合，实现重块5-2在滑杆5-1上的移动。

其中，所述滑杆5-1上可以安装有齿轮，所述重块5-2上可以安装有齿条，通过重块5-2上的齿条与滑杆5-1上的齿轮的啮合，实现重块5-2在滑杆5-1上的移动。

其中，所述滑杆5-1上可以设有滑轨，所述重块5-2上可以设有滑槽，通过所述滑杆5-1上的滑轨与重块5-2上的滑槽的滑动配合，实现滑块5-2在滑杆5-1上的滑动。

其中，所述滑杆5-1上可以设有滑槽，所述重块5-2上可以设有滑轨，通过滑杆5-1上的滑槽与重块5-2上的滑轨的滑动配合，实现滑块5-2在滑杆5-1上的滑动。

其中，所述滑杆5-1的重量远小于所述重块5-2的重量，以使得滑杆5-1的转动惯量远小于重块5-2的转动惯量，因此，整个传动系统中只有重块5-2的转动惯量可变。

其中，所述蓄能装置5包括电机及其控制装置5-3和齿轮传动装置5-4，所述主传动系统包括主轴2和齿轮箱3，所述齿轮箱3安装在所述主轴2的传动链上，所述电机及其控制装置5-3与所述齿轮传动装置5-4连接，所述齿轮传动装置5-4与所述齿轮箱3中的齿轮3-1啮合。

其中，当风速高于切出风速时，所述齿轮箱3中的齿轮3-1作为主动轮带动所述齿轮传动装置5-4旋转，所述齿轮传动装置5-4向所述主传动系统提供反力矩，有阻碍所述主传动系统旋转的趋势，此时所述电机及其控制装置5-3作为发电机吸收所述主传动系统中的多余能量；当风速低于切入风速时，所述电机及其控制装置5-3作为电动机带动所述齿轮传动装置5-4旋转，此时所述齿轮传动装置5-4作为主动轮带动所述齿轮箱3中的齿轮3-1旋转，以给所述主传动系统一个额外的辅助力矩；当风速在额定的切入风速和额定的切出风速之间时，所述齿轮传动装置5-4与所述齿轮箱3中的齿轮3-1脱开或所述齿轮传动装置5-4空转，不对主传动系统产生影响。即可实现风速低于切入风速一定范围或高于切出风速一定范围仍能保证风机运行而不至于脱网，也保证了机组在更大的风速范围内运行、发电。